Descripció del projecte
Aquest projecte de doctorat industrial es realitzarà a l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (UPC) i a l’empresa isardSAT.
L’anàlisi de gruix de gel a l’Antàrtida, la previsió de descàrrega de rius o la mesura de l’elevació de la superfície de l’aigua en aigües costaneres són algunes de les moltes aplicacions de la ciència de l’altimetria radar. Una de les limitacions actuals pel que fa aquestes aplicacions és la resolució espacial, és a dir, la capacitat per distingir entre dos blancs reflectants en la superfície, ja que actualment els altímetres radar operatius obtenen resolucions del voltant de 300 metres. Tot i això, una sèrie d’algorismes nous, els anomenats algorismes de Fully-Focused Delay Doppler Processing (FF-DDP), prometen millorar la resolució fins a obtenir resolucions per sota del metre.
Partint d’aquesta constatació, el projecte de recerca proposa investigar algorismes que suposaran una important millora en la resolució dels sistemes d’altimetria radar, i que en conseqüència obriran la porta a noves aplicacions que abans estaven limitades per manca de resolució espacial suficient. Tanmateix, aquests algorismes són molt recents i requereixen una recerca més profunda, tant en l’àmbit de qualitat de resultats (correccions que s’han obviat i cal incorporar, altres que cal millorar, etc.) com en l’àmbit d’optimització de processament. En aquest sentit, el llançament del satèl·lit de l’Agència Espacial Europea (ESA) Sentinel-6 el 21 de novembre del 2020 és una oportunitat per fer una recerca exhaustiva del potencial d’aquests nous algorismes i les seves aplicacions, ja que aquest satèl·lit anirà equipat amb un instrument d’altimetria radar (Poseidon-4) que permetrà explorar les possibilitats dels algorismes FF-DDP amb unes condicions sense precedents.
A banda de l’oportunitat que representa el llançament del Sentinel-6, la missió espacial CRISTAL (Copernicus polaR Ice and Snow Topography ALtimeter) es troba actualment en fase de desenvolupament i també serà d’interès per aquest projecte. El satèl·lit CRISTAL incorporarà interferometria radar i l’aplicació de nous algorismes FF-DDP en dades interferomètriques com les de CRISTAL també ha de permetre millorar la qualitat en la resolució dels resultats en interferometria i les seves aplicacions.
Tenint en compte aquest context, el projecte de recerca per a aquest doctorat industrial es focalitzarà en l’avaluació, la implementació i l’explotació dels algorismes FF-DDP més recents en l’altimetria radar a partir de productes de l’esmentat satèl·lit Sentinel-6, i també de dades simulades de la missió CRISTAL. A més, s’estudiarà tant la qualitat dels resultats en diferents aplicacions com la seva optimització en el temps de processament, desenvolupant diferents algorismes tant en el domini temporal com en el domini freqüencial.
El candidat es trobarà integrat tant dins dels equips de calibració i validació de dades de Sentinel-6 com dins dels equips de desenvolupament del processador radar per CRISTAL, la qual cosa li facilitarà l’accés a la informació que pugui necessitar i a les dades requerides per desenvolupar el projecte de tesi doctoral.
Aquest projecte pot significar un avenç notable en el desenvolupament de noves tècniques i aplicacions basades en productes d’altimetria radar i al mateix temps millorar la qualitat en els resultats de les aplicacions ja existents. En aquest sentit, aquest doctorat pretén aconseguir un avantatge competitiu en el mercat del processament de senyal per l’observació de la Terra i aprofundir en el coneixement d’aquest àmbit.
